有机光电功能材料课件

1、2010-11-12有机光电功能材料课件1 有机光电功能材料有机光电功能材料 导师：张治国导师：张治国 教授教授 学生：程建敏学生：程建敏 2010-11-12有机光电功能材料课件2 目录 背景背景 1 有机光电功能材料的应用有机光电功能材料的应用 2 我们实验室能做的工作我们实验室能做的工作 3 2010-11-12有机光电功能材料课件3 一、背景 解决方案 新能源，新材料的开发 节电、节材器件的开发 传统化石能源枯竭 金属矿物质枯竭 当今世界面临的两大危机 有机光电功能材料 2010-11-12有机光电功能材料课件4 二、有机光电功能材料的应用有机光电功能材料的应用 2010-11-12有

2、机光电功能材料课件5 太阳能光伏器件 太阳能的优点：清洁、不受地域限制、能量巨大、用之不竭等等。 光伏专家的宏伟设想：光伏建筑。 光伏电池 化合物半导体硅系有机半导体 GaAs CuInSe2 单晶硅 多晶硅 酞菁类 聚苯胺类 聚对苯乙炔 非晶硅 CdTe 光化学类 纳米TiO2等 2010-11-12有机光电功能材料课件6 成本是限制太阳能光伏电池普及的主要因素。一般认 为当光伏电池成本达到1美元/峰瓦才能与传统能源竟争。 但是目前市场上光伏电池的主要产品硅系太阳能电 池因其苛刻的生产工艺，使得生产成本一直居高不下， 大约在5-8美元/峰瓦左右。人们不得不寻求其它廉价光伏 器件。 降低光伏电

3、池成本主要有三条途径： 1、提高光电转换效率：减少缺陷、背电极、钝化、 减反层等； 2、寻找廉价光伏材料：化合物半导体、染料敏化 TiO2、有机半导体等； 3、改善太阳能电池结构。 2010-11-12有机光电功能材料课件7 通过改善结构降低光伏电池成本的方法： Science 2008(321):226-228 Fermi-golden rule 2010-11-12有机光电功能材料课件8 有机太阳能电池 有机太阳能电池是指由p型有机半导体材料（如：酞菁类）和n型有机半导体材 料（如：吡啶花酰亚胺）形成的异质结，在太阳光的照射下，在异质结里形成 激子，当两种有机半导体材料的能级差大于激子的结

4、合能时，激子在界面处分离， 并分别移向两端电极，形成电流。 MRS Bulletin 2008,33(7):670-675 2010-11-12有机光电功能材料课件9 目前有机太阳能电池的光电转换效率已经达到10%。 Nature Materials 2009(8):208-211 有机太阳能电池优点： 1、制备工艺简单，廉价； 2、制造面积大； 3、良好柔韧性等。 2010-11-12有机光电功能材料课件10 OLED显示技术 OLED，即有机发光二极管。不同于传统的需背光灯 的LCD显示方式，它是通过有机材料自身发光来达到显 示目的。因而它能显著的节省电能。 2010-11-12有机光电功

5、能材料课件11 OLED显示器被公认为是下一代显示产品，有些人认为 在三五年后将取代目前的液晶，LED背投等显示器，而成 为市场上的主要产品。 OLED的优点： 1厚度可以小于1毫米，仅为LCD屏幕的1/3，并且重量也更轻； 2固态机构，没有液体物质，因此抗震性能更好，不怕摔； 3几乎没有可视角的问题，即使在很大的视角下观看，画面仍不失真； 4响应时间是LCD的千分之一，显示运动画面绝对不会有拖影的现象； 5低温特性好，在零下40度时仍能正常显示，而LCD则无法做到； 6制造工艺简单，成本更低； 7发光效率更高，能耗比LCD要低； 8能够在不同材质的基板上制造，可以做成能弯曲的柔软显示器。 2

6、010-11-12有机光电功能材料课件12 有机导电材料 2000年诺贝尔化学奖得主 2010-11-12有机光电功能材料课件13 目前已发现的具有导电功能的有机高分子材料有：聚乙 炔（PA）、聚吡咯(PPY)、聚噻吩(PTH)、聚对苯乙烯(PPV)、 聚苯胺(PANI)以及他们的衍生物。 其中聚乙炔的所能达到的电导率在已发现的导电聚合物中 是最高的，达到了105S/cm量级，接近Pt和Fe的室温电导率。 1、能源（二次电池、太阳能电池、固体电池） 2、光电器件 3、晶体管 4、发光二极管 5、传感器 6、电磁屏蔽 7、隐身技术等等 有机导电材料的应用 2010-11-12有机光电功能材料课件14 三、我们实验室能做的工作 2010-11-12有机光电功能材料课件15 白茹，浙江大学博士学位论文 太阳能电池方面 1、稀土掺杂的防反膜层 2、稀土掺杂有机半导体 2010-11-12有机光电功能材料课件16 Polyhedron 1997,16(7):515-520 Nature